Détection et caractérisation moléculaires rapides du virus de la peste porcine africaine (ADNdb) et utilisation des reconstructions phylogénétiques pour reconstituer son histoire évolutive

Rapid molecular detection and characterization of African swine fever virus (dsDNA) and use of phylogenetic reconstructions for evolutionary history inference

• Auteur / Autrice : Vincent Michaud
• Direction : Emmanuel Albina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 29/11/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Contrôle des maladies animales exotiques et émergentes (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Albina, Carlos Martins, Michel Peterschmitt, Serge Morand, Gaël Thébaud, Marylène Tignon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carlos Martins, Michel Peterschmitt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phylogénie moléculaire

Virus de la peste porcine africaine

Mots clés libres

Peste porcine africaine

Phylogénie

Datation moléculaire

B646l

Cp204l

E183l

African Swine Fever

Phylogeny

Molecular clocking

B646l

Cp204l

E183l

Résumé

La Peste porcine africaine (PPA) est une maladie contagieuse spécifique du porc domestique due au seul arbovirus à ADN identifié à ce jour. Décrite pour la première fois en 1921 au Kenya, la maladie a ensuite diffusé dans de nombreuses régions du monde. Malgré l'isolement de nombreuses souches virales au cours du temps, peu d'études phylogénétiques ont été menées jusqu'ici pour comprendre les relations unissant ces isolats entre eux. Or, la caractérisation est essentielle à la traçabilité des souches et donc à la compréhension de l'épidémiologie de la maladie. De plus, les conditions climatiques et environnementales des principaux pays atteints rendent difficile l'accès, le transport et la conservation de nouvelles souches. Dans cette thèse, un protocole de prélèvement et de conservation du sang a été développé, pour la détection et la caractérisation rapides des souches. Une étude phylogénétique approfondie a été réalisée en utilisant des données de séquences publiques et inédites de virus isolés depuis 1950. Les analyses ont porté sur les gènes B646L, CP204L et E183L. Les analyses phylogénétiques ont utilisé les méthodes de maximum de vraisemblance et d'inférence bayésienne, qui ont permis de proposer une nouvelle nomenclature virale en 35 clusters différents. De plus, une datation des origines du virus a été menée, après avoir éliminé les biais d'analyse dus à une pression de sélection positive et/ou aux recombinaisons. L'horloge moléculaire a permis de déterminer que l'ancêtre commun le plus proche des souches contemporaines (TMRCA) se situait au début du 18ème siècle.

African swine fever (ASF) is a highly lethal disease of domestic pigs caused by the only known DNA arbovirus. It was first described in Kenya in 1921 and since then a substantial number of isolates have been collected worldwide. However, only few phylogenetic studies have been carried out to better understand the relationships between isolates, which is essential for virus traceability and epidemiological understanding of the disease. Access, transport and virus conservation are also complicated by climatic and environmental conditions in affected developing countries. In this thesis, a simple method of blood sampling was developed allowing rapid virus detection and characterization. Comprehensive phylogenetic reconstructions were made using publicly and newly generated sequences of hundreds ASFV isolates of the last 60 years. Analyses focused on B646L, CP204L and E183L genes. Phylogenetic analyses were achieved using maximum likelihood and Bayesian coalescence methods and a new lineage based nomenclature is proposed to designate 35 different clusters. In addition, dating of ASFV origin was carried out from the molecular data sets. To avoid biased diversity, positive selection or recombination events were neutralized. The molecular clock analyses revealed that ASFV strains currently circulating have evolved over 300 years, with a time to the most recent common ancestor (TMRCA) going back to the early 18th century.